JPH04501823A - Protonated Mannich polymer - Google Patents

Protonated Mannich polymer

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JPH04501823A
JPH04501823A JP2510226A JP51022690A JPH04501823A JP H04501823 A JPH04501823 A JP H04501823A JP 2510226 A JP2510226 A JP 2510226A JP 51022690 A JP51022690 A JP 51022690A JP H04501823 A JPH04501823 A JP H04501823A
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mannich
polymer
flocculant
acid
concentrate
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ナクラ,ジータンジャリ
ケイン,ジェイムズ ピー.
ソートウェル,エドウィン テリントン
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ダイアテク エンバイロメンタル
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    • C02F1/54Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 陽子付与されたマンニッヒポリマー 免豆立且1 本発明は懸濁した固体を液体から除去するのに用いる陽イオン性の凝集剤に関す る。更に詳細には、本発明は、i)アクリルアミド含有ポリマーと第2アミンと ホルムアルデヒドとを反応して(マンニッヒ反応)アクリルアミドポリマー主鎖 に沿って複数の活性な第3アミノアルキル基を形成すること、及びii)得られ た材料を、好ましくは有機/無機酸の組合わせにより急速に酸性化することによ って製造した酸性化した凝集剤を開示する。[Detailed description of the invention] Protonated Mannich polymer Menzu stand 1 This invention relates to cationic flocculants used to remove suspended solids from liquids. Ru. More specifically, the invention provides: i) an acrylamide-containing polymer and a secondary amine; Acrylamide polymer backbone by reacting with formaldehyde (Mannich reaction) and ii) forming a plurality of active tertiary aminoalkyl groups along by rapidly acidifying the material, preferably with a combination of organic/inorganic acids. Discloses an acidified flocculant prepared by

廃水処理用等の凝集剤としてアミノメチル化したポリアクリルアミドポリマーを 使用することはよ(知られている。このタイプの市販の製品は、一般にマンニッ ヒポリマーとして呼ばれ、種々の分子量及び電荷密度のものが入手可能である。Aminomethylated polyacrylamide polymer is used as a flocculant for wastewater treatment, etc. Commercially available products of this type are generally Referred to as hyperpolymers, they are available in a variety of molecular weights and charge densities.

凝集材料中のポリマー分子の相対寸法は、ポリマー分子の性質が関係するけれど も、典型的には分子量ではな(極限粘度によって表される。従って、例えば、1 0の極限粘度を有するマンニッヒポリマーはおよそ6000000の分子量を有 し、5の極限粘度を有するマンニッヒポリマーはおよそ2000000の分子量 を有する。The relative dimensions of the polymer molecules in a cohesive material depend on the nature of the polymer molecules, but is also typically expressed in terms of its intrinsic viscosity rather than its molecular weight, so for example, 1 A Mannich polymer with an intrinsic viscosity of 0 has a molecular weight of approximately 6,000,000. A Mannich polymer with an intrinsic viscosity of 5 has a molecular weight of approximately 2,000,000. has.

ポリアクリルアミドはそれ自身で本質的に非イオン性である。マンニッヒ反応の 際にアクリルアミド基の転化の結果として形成される第3アミノアルキル基は凝 集剤に陽イオン性をもたらす、マンニッヒポリマー上の電荷量は、また、マンニ ッヒ反応により第3アミノメチル基に転化したアクリルアミド基の数に関連する 。この転化の程度は得られたポリマーの「電荷密度」として呼ばれ例えば、もし 、各分子中、平均100個のアクリルアミド基を有するポリアクリルアミド材料 が25%の化学両輪量のアミン及びホルムアルデヒドと反応するならば、得られ るポリマーは得られる第3アミノアルキル(アミノメチル)基の量に関連する電 荷密度、すなわち約25%を有するであろう、もし、同様の反応が、同一の分子 量(極限粘度)を有するポリアクリルアミドに関するが、ポリマー主鎖に沿うア クリルアミド基の50%と等偏量の第2アミン及びホルムアルデヒドを用いて実 行するならば、得られるポリマーは最初の(25%)ポリマーの2倍の電荷を持 つ、マンニッヒポリマーの電荷密度を調節すると、凝集剤を、処理される特定の 水系の電荷含有量(要求量)に均衡するようにあつらえることがマンニッヒ型の 凝集剤は、一般には、およそ1〜20%の凝集剤、典型的には約2〜10%の固 形分を含む水性濃厚物として販売される。凝集剤として使用する前に、該濃厚溶 液は、水でさらに、1%未満、一般的には約0.5%未満に希釈される。Polyacrylamide itself is essentially nonionic. Mannich reaction The tertiary aminoalkyl group formed as a result of the conversion of the acrylamide group is The amount of charge on the Mannich polymer, which provides the cationic nature of the aggregation agent, also related to the number of acrylamide groups converted to tertiary aminomethyl groups by the Hich reaction . The extent of this conversion is referred to as the "charge density" of the resulting polymer, e.g. , a polyacrylamide material with an average of 100 acrylamide groups in each molecule is reacted with amine and formaldehyde in chemical quantities of 25%, the obtained The resulting polymer has an electric potential related to the amount of tertiary aminoalkyl (aminomethyl) groups obtained. If a similar reaction would have a loading density, i.e. about 25%, the same molecule (intrinsic viscosity) of polyacrylamide along the polymer backbone. Performed using equal amounts of secondary amine and formaldehyde to 50% of the acrylamide groups. the resulting polymer has twice the charge as the initial (25%) polymer. One, adjusting the charge density of the Mannich polymer allows the flocculant to be The Mannich type is tailored to balance the charge content (required amount) of the water system. The flocculant is generally about 1-20% flocculant, typically about 2-10% solids. Sold as an aqueous concentrate containing solids. Before using it as a flocculant, the concentrated solution The liquid is further diluted with water to less than 1%, generally less than about 0.5%.

マンニッヒポリマー濃厚物は10〜11.5の範囲のpHを有する。かかるマン ニッヒ濃厚物を酸性化する以前の試みは、保存寿命の低下をもたらし、マンニッ ヒ凝集剤濃厚物の有用な特性をものの数時間で制限していた。Mannich polymer concentrates have a pH ranging from 10 to 11.5. It takes a man Previous attempts to acidify nihi concentrates resulted in decreased shelf life and The useful properties of coagulant concentrates have been limited to just a few hours.

マンニッヒ凝集剤の使用に関するひとつの問題は、マンニッヒ反応が可逆性であ るということである。従って、マンニッヒポリマーは変質して不快なホルムアル デヒドを生じることになる(現在の0SHA基準はlppm未満(8時間の重量 平均)の残留ホルムアルデヒドの基準を要求する)、更に、分子上の100%の アクリルアミド基がアミノメチル化したときでさえ、マンニッヒ凝集剤の電荷密 度は、他の極めて電荷密度が高いポリマー凝集剤、例えば、ポリエチレンイミン (PEI)よりも低い、従って、高電荷密度及び比較的低い極限粘度が要求され る用途(例えば、製紙における廃水)において、マンニッヒポリマーは十分な電 荷密度を持たない。One problem with the use of Mannich flocculants is that the Mannich reaction is reversible. This means that Therefore, Mannich polymers are degraded and become unpleasantly formalized. Dehyde (current 0SHA standard is less than lppm (8 hours weight) (requires a standard of residual formaldehyde of 100% on the molecule) Even when the acrylamide group is aminomethylated, the charge density of the Mannich flocculant The degree of (PEI), therefore high charge density and relatively low intrinsic viscosity are required. In some applications (e.g. wastewater in paper manufacturing), Mannich polymers can It has no loading density.

都市廃水処理において用いられる凝集剤に関する要求は著しく変化することにな る。これらの可変の要求は廃水の以下のパラメータ;pH、アルカリ度、揮発物 の割合及び好気的分解物(aarobically digested o+a terials)の割合の少なくとも一種により生じる0通常のマンニッヒ及び 他の陽イオン性の凝集剤は、しばしば、中度のpH1低揮発物及び低レベルの好 気的分解スラッジを有する廃水系においてうまく作用するけれども、これらの凝 集剤は比較的高いpHのまたは比較的高い割合で揮発物を有する、または好気的 分解スラッジを高レベルで含む廃水系においては満足されない。Requirements for flocculants used in municipal wastewater treatment will change significantly. Ru. These variable requirements include the following parameters of the wastewater: pH, alkalinity, volatiles. and aerobically digested o+a 0 normal Mannich and Other cationic flocculants are often used with moderate pH 1 low volatility and low levels of preference. Although it works well in wastewater systems with gaseous decomposition sludge, these The aggregation agent has a relatively high pH or a relatively high proportion of volatiles, or is aerobic. This is unsatisfactory in wastewater systems containing high levels of decomposed sludge.

1980年7月30日に発行した英国特許明細書第1゜572、386号は酸性 pHを有するマンニッヒ型の凝集剤を開示する。しかしながら、この特許文献は 、酸は、原料が固形分1%未満、最も好ましくは固形分0.25%未満に希釈さ れた後にのみ添加されるすべきであることを教示する。従って、該英国特許に開 示された酸の添加工程は使用直前に実行される0wI性化工程に関して英国特許 で使用される材料は鉱酸、好ましくは硫酸である。British Patent Specification No. 1°572,386 issued on July 30, 1980 A Mannich-type flocculant having a pH is disclosed. However, this patent document , the acid is diluted to less than 1% solids, most preferably less than 0.25% solids. teaching that it should be added only after the Therefore, the UK patent The acid addition step shown is a UK patent for a 0wI sexualization step carried out immediately before use. The material used in is a mineral acid, preferably sulfuric acid.

1孔立I尤 本発明は、改善された性能を示し且つ標準的な塩基性マンニッヒ凝集剤より一層 高い安定性を有する酸性化した(陽子付与された)マンニッヒポリマーを開示す る。1 hole standing Iyu The present invention exhibits improved performance and is much more effective than standard basic Mannich flocculants. Discloses acidified (protonated) Mannich polymers with high stability Ru.

本発明の製品は、廃水系及び一層高い電荷の要求が存在する製紙廃水用途におい て良好な性質を示す、これらの新規な組成物はより低い残留ホルムアルデヒド( lppm未満)を有し、標準的な、塩基性マンニッヒ製品よりも一層高い製品安 定性及び保存寿命を有する。すなわち、陽子付与された凝集剤は一層安定であり 、ポリアクリルアミド、第2アミン及びホルムアルデヒドを生じる可逆反応を受 ける傾向が一層低い、さらに、本発明の陽子付与されたアミノメチル化ポリマー は、高いpH1高いアルカリ度、高い揮発物%を示しまたは高い好気的分解スラ ッジ%を示す過酷な汚染物を有する産業及び都市廃水中で卓越した性能を示す。The products of the invention are suitable for use in wastewater systems and paper wastewater applications where higher charge requirements exist. These new compositions have lower residual formaldehyde ( less than lppm), offering higher product safety than standard, basic Mannich products. It has quality and shelf life. In other words, the protonated flocculant is more stable. undergoes a reversible reaction that produces polyacrylamide, secondary amines, and formaldehyde. Furthermore, the protonated aminomethylated polymers of the present invention have a lower tendency to exhibits high pH 1, high alkalinity, high % volatiles or high aerobic decomposition slurry. Excellent performance in industrial and municipal wastewater with severe contaminants exhibiting %.

本発明のマンニッヒ凝集剤は、好ましくは実質的に直鎖であり、約0.1〜約1 9の範囲の極限粘度を有する市販の水溶性ポリアクリルアミドを用いることによ って製造することができる。あるいは、ポリアクリルアミド(またはポリメタク リアミド)出発材料を、アクリルアミドモノマーまたはメタクリルアミドモノマ ー(ホモポリマーが所望ならば)またはアクリルアミドモノマー及びメタクリル アミドモノマーの両方(コポリマーが所望ならば)を含む反応混合物を遊離基触 媒の存在下で形成することによって製造することができる。触媒の量及びタイプ 並びに反応時間を変化することによって、異なる極限粘度のポリマーを生成する ことができる。ポリアクリルアミド及びポリメタクリルアミドポリマーを形成す る方法は従来良(知られている。The Mannich flocculants of the present invention are preferably substantially linear, from about 0.1 to about 1 By using a commercially available water-soluble polyacrylamide with an intrinsic viscosity in the range of 9. It can be manufactured as follows. Alternatively, polyacrylamide (or polymethacrylamide) acrylamide monomer or methacrylamide monomer - (if a homopolymer is desired) or acrylamide monomer and methacrylic The reaction mixture containing both amide monomers (if a copolymer is desired) is free-radically catalyzed. It can be produced by forming it in the presence of a medium. Catalyst amount and type as well as producing polymers with different intrinsic viscosities by varying the reaction time. be able to. Forming polyacrylamide and polymethacrylamide polymers The method to do this is well known.

ポリアクリルアミドポリマー上のアミド基の少なくと一部分は、次いで、ホルム アルデヒド及び第2アミンを用いてマンニッヒ反応中でアミノメチル化される。At least a portion of the amide groups on the polyacrylamide polymer are then exposed to form. Aminomethylated in a Mannich reaction using an aldehyde and a secondary amine.

好ましい第2アミンはジメチルアミンであるが、ジエチルアミン、メチルエチル アミン、ピペリジン、ジー(β−ヒドロキシエチル)アミン、ヒドロキシエチル メチルアミン、ジエチルアミン、ピロリドン、ジエタノールアミン及びジアリル アミンを含む他の第2アミンもまた用い得る。かかるマンニッヒ製品を形成する 操作は、米国特許第3.328.901号、英国特許明細書1.572.386 号並びにシラー(Schiller)及びスーエン(Suen)のUスト+7ア ル・エンジニア言ング・ケミストリー、48巻、No、12.2132−37( 1956)中に記載されている。A preferred secondary amine is dimethylamine, but diethylamine, methylethyl Amine, piperidine, di(β-hydroxyethyl)amine, hydroxyethyl Methylamine, diethylamine, pyrrolidone, diethanolamine and diallyl Other secondary amines may also be used, including amines. Forming such Mannich products The operation is described in US Pat. No. 3.328.901, British Patent Specification 1.572.386 No. and Schiller and Suen's U strike + 7 a. Le Engineer Chemistry, Volume 48, No. 12.2132-37 ( 1956).

前記のように、ポリアクリルアミド反応物中の利用可能なアクリルアミド基をそ の全部より少なくアミノメチル化することが望ましいであろう、アミノメチル化 の量はマンニッヒ反応混合物中の第2アミンの量かあるいはホルムアルデヒドの 量かのいずれかを調整することによって調節することができる。一般的には、被 処理水系の排出要求に応じて、利用可能なアミド基の10〜100%で転化する ことが望ましい。As mentioned above, the available acrylamide groups in the polyacrylamide reactant are It may be desirable to aminomethylate less than all of the aminomethylated The amount of formaldehyde is determined by the amount of secondary amine in the Mannich reaction mixture or the amount of formaldehyde. It can be adjusted by adjusting either the amount. Generally, covered Conversion of 10-100% of the available amide groups depending on the discharge requirements of the treated water system This is desirable.

本発明の一態様に従えば、次に、マンニッヒポリマーは、マンニッヒ溶液の第3 アミノアルキル含有量と化学量論的に実質的に等偏量の有機酸を急速に添加する ことによって、酸性化される(陽子付与される)。好ましい有機酸は、蟻酸、酢 酸及びプロピオン酸を含むが、他の水溶性有機酸も用い得る。有機酸の添加はマ ンニッヒ凝集剤溶液のpHな約10.5から約6.5に減じるように作用する。According to one aspect of the invention, the Mannich polymer is then added to the Mannich solution in the third phase. Rapidly adding an organic acid in substantially equal stoichiometric amounts to the aminoalkyl content This makes it acidic (protonated). Preferred organic acids are formic acid and vinegar. acid and propionic acid, although other water-soluble organic acids may also be used. The addition of organic acids is The pH of the flocculant solution is reduced from about 10.5 to about 6.5.

もしこの範囲に残るならば、凝集剤は急速に変質して架橋結合する。酸性凝集剤 の安定性を保証するために、系のpHを約4.5未満、好ましくは約3.0〜約 3゜5の範囲に更に減少する必要がある。これは鉱酸を用いて達成することがで きる。鉱酸の性質は臨界的ではないけれども、塩酸及び硫酸が特に好ましい。If it remains in this range, the flocculant rapidly degrades and crosslinks. acidic flocculant To ensure the stability of the system, the pH of the system is lower than about 4.5, preferably from about 3.0 to about Further reduction to the range of 3°5 is required. This can be achieved using mineral acids. Wear. Although the nature of the mineral acid is not critical, hydrochloric acid and sulfuric acid are particularly preferred.

あるいはマンニッヒポリマーを、鉱酸を単独で用いて酸性化して4.5未満のp Hを有する濃厚物を形成することができる。かかる酸性化したポリマーは良好な 凝集特性を示すけれども、有機/鉱酸の混合系を使用することが好ましい。Alternatively, Mannich polymers can be acidified using mineral acids alone to a p of less than 4.5. Concentrates with H can be formed. Such acidified polymers have good Although exhibiting flocculating properties, it is preferred to use mixed organic/mineral acid systems.

架橋結合とポリマーの分解を回避するために、酸成分とマンニッヒポリマーを急 速に混合することが重要である。好ましい酸添加法は、有機及び鉱酸混合物を、 マンニッヒポリマーの釣合いのとれた流れ中に、計測及び混合装置を通じて、ポ リマーのpHが実質的に即座に4.5未満に減じるように注入することである。To avoid cross-linking and polymer degradation, the acid component and the Mannich polymer should be combined rapidly. It is important to mix quickly. A preferred method of acid addition is to add a mixture of organic and mineral acids to During the balanced flow of the Mannich polymer, the point is The injection is such that the pH of the remer is reduced substantially immediately below 4.5.

好ましい具体例において、式RMまたはRi M (式中、Rはメチル、エチル 、プロピルまたはブチルであり、Mはスルフェート、スルフイツト、クロリド、 プロミド、ヨーシト、ニトレート、ニドリット及びカーボネートからなる群から 選ばれる)を酸性化したマンニッヒ凝集剤組成物中で用いることができる。硫酸 ジメチル及び塩化メチルが好ましい水溶性材料である。かかる化合物が少量でさ えも系の安定度を改善する。我々は、該化合物がマンニッヒ製品中の第3アミノ メチル基を基準にして0.1当量未満で含まれるときに系が改善されることを見 出した。該化合物の最適レベルは第3アミノメチル基のおよそ0.02当量、す なわち第3アミノメチル基の2.0モル%である。In preferred embodiments, the formula RM or RiM (wherein R is methyl, ethyl , propyl or butyl, M is sulfate, sulfite, chloride, From the group consisting of bromides, iosides, nitrates, nidrites and carbonates (selected) can be used in the acidified Mannich flocculant composition. sulfuric acid Dimethyl and methyl chloride are preferred water-soluble materials. Such compounds are present in small amounts. Improve the stability of the potato system. We believe that the compound is a tertiary amino acid in Mannich products. It was found that the system was improved when less than 0.1 equivalents were included based on the methyl group. I put it out. The optimum level of the compound is approximately 0.02 equivalents of tertiary aminomethyl group, That is, it is 2.0 mol% of the tertiary aminomethyl group.

日の客 なう日 本発明の特徴は、以下の例で、例4〜6の場合には以下の添付図面を参照して説 明される。Guest of the day The features of the invention will be explained in the following examples, with reference to the accompanying drawings in the case of Examples 4 to 6. It will be revealed.

第1図はベーパーミルからの廃水を処理するのに用いる4つの凝集剤組成物の廃 水性能を示す。曲線AはpHが鉱酸及び酢酸の混合物により調節された、本発明 に従い製造された30モル%酸性マンニッヒポリマーを示す。曲線BはpHが塩 酸だけで調節された、本発明に従い製造された30モル%酸性マンニッヒポリマ ーを示す。曲線CはpHが硫酸だけで調節された、本発明に従い製造された30 モル%酸性マンニッヒポリマーを示す。曲線りは90モル%のアミノメチル化し たポリアクリルアミド(従来技術の組成物)を示す。曲線A、B及びCで表され た組成物はポリマー固形分3.2%であり、曲線りの組成物はポリマー固形分4 ,0%であった。Figure 1 shows the waste of four flocculant compositions used to treat wastewater from vapor mills. Indicates water performance. Curve A shows the present invention, in which the pH was adjusted by a mixture of mineral acids and acetic acid. Figure 3 shows a 30 mol% acidic Mannich polymer prepared according to the method. Curve B has a salt pH. 30 mole % acidic Mannich polymer prepared according to the invention, conditioned only with acid. - indicates. Curve C shows a sample of 30% produced according to the invention, the pH of which was adjusted only with sulfuric acid. Shows mole % acidic Mannich polymer. The curve is 90 mol% aminomethylated. Figure 1 shows a polyacrylamide (prior art composition). represented by curves A, B and C The curved composition had a polymer solids content of 3.2% and the curved composition had a polymer solids content of 4. ,0%.

第2図は、本発明に従い製造したマンニッヒ凝集剤及び慣用のマンニッヒ凝集剤 の両方を同じ都市廃水源から採取した試料に適用したとき、アミノメチル化%の 関数として、それらのポリマー毎に廃水速度を比較している。曲線Eはポリマー がい(つかの異なる程度のアミノメチル化を有する本発明に従い製造した酸安定 化したマンニッヒポリマーを示す。曲線Fは10〜100%の範囲のアミノメチ ル化を有する慣用の、塩基性マンニッヒポリマーを表す。FIG. 2 shows a Mannich flocculant prepared according to the present invention and a conventional Mannich flocculant. % aminomethylation when both were applied to samples taken from the same municipal wastewater source. The wastewater rates are compared for each of these polymers as a function. Curve E is a polymer Acid-stable molasses prepared according to the invention with some different degrees of aminomethylation The Mannich polymer is shown below. Curve F ranges from 10 to 100% aminomethyl represents a conventional, basic Mannich polymer with a polymerization.

第3図は、i)本発明に従って製造した二つの酸性凝集組成物(曲線G及びH) 並びにii)二つの慣用のアミノメチル化したアクリルアミドポリマー(曲線I 及びJ)に関する排水速度をポリマー固形分の関数としてグラフ化している。Figure 3 shows i) two acidic agglomerate compositions prepared according to the invention (curves G and H); and ii) two conventional aminomethylated acrylamide polymers (curve I and J) are graphed as a function of polymer solids content.

え−ユ ポリアクリルアミド2.219%を含有し且つ12の極限粘度(rV12)を有 する水溶液500gを30℃(85°F)に加熱した。この加熱したポリアクリ ルアミド溶液にジメチルアミンの水溶液(60%)12.3gとホルムアルデヒ ドの水溶液(37%)12.6gを加えた。上記のマンニッヒ反応混合物を約1 0.2〜10.5のpH1約32℃(90°F)の温度で9時間保持した。得ら れた物質はほぼ100%アミノメチル化されており、また約4%の固形分を有し た。E-yu Contains 2.219% polyacrylamide and has an intrinsic viscosity of 12 (rV12) 500 g of the aqueous solution was heated to 30°C (85°F). This heated polyacrylic Add 12.3g of dimethylamine aqueous solution (60%) and formaldehyde to the Ruamide solution. 12.6 g of an aqueous solution (37%) of H. Approximately 1 liter of the above Mannich reaction mixture pH 1 of 0.2-10.5 and temperature of about 32°C (90°F) held for 9 hours. Obtained The material is almost 100% aminomethylated and has a solids content of approximately 4%. Ta.

上記のマンニッヒ溶液を五つの100mβアリコートに分けた: アリコートAは、マンニッヒ溶液100gに硫酸3.6gと水4.5gを迅速に 添加することにより硫酸で酸性化され: アリコートBは、マンニッヒ溶液100gに塩酸3.2gと水4.7gを迅速に 添加することにより塩酸で酸性化され: アリコートCは、マンニッヒ溶液100gに酢酸0.98g、塩酸2.6g及び 水4.7gを迅速に添加することにより塩酸と酢酸の混合物で酸性化され;アリ コートDは、試料100gに酢酸0.98g、硫酸2.9g及び水4.7gを迅 速に添加することにより硫酸と酢酸で酸性化され;そして アリコートEは、試料に硫酸ジメチル0.08g (2モル%)を更に加えたほ かはアリコートDと同じ態様で調製した。The above Mannich solution was divided into five 100mβ aliquots: Aliquot A is made by quickly adding 3.6 g of sulfuric acid and 4.5 g of water to 100 g of Mannich solution. Acidified with sulfuric acid by adding: Aliquot B is made by quickly adding 3.2 g of hydrochloric acid and 4.7 g of water to 100 g of Mannich solution. Acidified with hydrochloric acid by adding: Aliquot C consists of 100 g of Mannich solution, 0.98 g of acetic acid, 2.6 g of hydrochloric acid and Acidified with a mixture of hydrochloric acid and acetic acid by rapidly adding 4.7 g of water; Coat D consists of quickly adding 0.98 g of acetic acid, 2.9 g of sulfuric acid, and 4.7 g of water to 100 g of sample. acidified with sulfuric acid and acetic acid by rapid addition; and Aliquot E was prepared by adding 0.08 g (2 mol%) of dimethyl sulfate to the sample. was prepared in the same manner as aliquot D.

処理したアリコート5種と市販マンニッヒポリマー試料(ダイアチック4300 、イリノイ州バタビア所在のダイアテックポリマーズ)を25日間40℃で貯蔵 し。Five treated aliquots and a commercially available Mannich polymer sample (Diatic 4300 (Diatech Polymers, Batavia, Illinois) was stored at 40°C for 25 days. death.

電荷密度と極限粘度に関し定期的にテストした。テストの結果を表1に示す。電 荷密度の低下と粘度の上昇はポリマーの減成(架橋)を意味する。Tested regularly for charge density and intrinsic viscosity. The test results are shown in Table 1. electric A decrease in loading density and an increase in viscosity indicate degradation (crosslinking) of the polymer.

結果は、混合した有機/無機酸溶液が安定性において鉱酸処理したマンニッヒポ リマーよりも、また慣用塩基性マンニッヒポリマー対照よりも優れたことを示し ている。結果はまた、化合物硫酸ジメチルを少量(2%)加えることによって凝 集剤溶液が更に安定化されたことを示している。The results showed that the stability of mixed organic/inorganic acid solutions compared to mineral acid-treated Mannichpolyte. limer and a conventional basic Mannich polymer control. ing. The results also showed that by adding a small amount (2%) of the compound dimethyl sulfate, This shows that the concentration solution was further stabilized.

底−一1 安定性の検討−下記期間にわたる 粘度及び電荷密度の変化 g ポリ7−);粘度は、 ブルックフィールド粘度計(より、 スピンドル  5.12rpm、25℃で 測定した センチポイズ 値である。Bottom-11 Stability study - over the following period Changes in viscosity and charge density g Poly7-); Viscosity is measured using a Brookfield viscometer (from spindle) This is the centipoise value measured at 5.12 rpm and 25°C.

伝−−λ 12の極限粘度を有する。はぼ100%アミノメチル化マンニッヒ反応生成物の 陽子付与した一連の試料を、例1のアリコートA、B、C及びDと同じ態様で形 成した。これら4種の試料と市販のほぼ100モル%アミノメチル化マンニッヒ ポリマー(ダイアチック4300)を含む対照とを、Nl0SH法、125−1 に従ったホルムアルデヒド含量測定のため民間の研究所に送った。Den--λ It has an intrinsic viscosity of 12. Habo 100% aminomethylated Mannich reaction product A series of protonated samples were formed in the same manner as aliquots A, B, C and D of Example 1. accomplished. These four samples and the commercially available nearly 100 mol% aminomethylated Mannich A control containing polymer (Diatic 4300) was compared with the NIOSH method, 125-1 It was sent to a private laboratory for formaldehyde content determination according to the regulations.

分析の結果を表2に掲載する。データは、混合有機/無機酸で処理した試料が残 留ホルムアルデヒドにおいて慣用マンニッヒポリマーより有意に低かったことを 示している。The results of the analysis are listed in Table 2. The data are based on samples treated with mixed organic/inorganic acids. was significantly lower in distilled formaldehyde than conventional Mannich polymers. It shows.

人−−ス ホルムアルデヒド分析 慣用マンニッヒ 対照、〜100モル% 3.OOppm硫酸酸性硫酸酸性化上10 0モル%ヒ 1.40ppm 塩酸酸性化〜100モル% マンニッヒ 0.97ppm 硫酸、酢酸酸性化〜100モル% マンニッヒ o、e5ppm *全試料はほぼ100%のアミノメチル化物、2.7.1.0.0.7及び0. 4の極限粘度を有する一連の低分子量ポリアクリルアミドポリマーを例1の手順 に従い化学量論的量のジメチルアミン及びホルムアルデヒドで処理して〜100 %アミノメチル化生成物を形成した。低■マンニッヒ試料4種の各一部分を、例 1のアリコートDに関し明示した一般的手順に従い、酢酸と硫酸で更に処理して 酸マンニッヒ生成物を形成し、それによって各低■物質の塩基性対応物と酸変性 対応物とを得た。people-su Formaldehyde analysis customary mannich Control, ~100 mol% 3. OOppm Sulfuric Acid Sulfuric Acidification Top 10 0 mol% H 1.40 ppm Hydrochloric acid acidification ~100 mol% Mannich 0.97ppm Sulfuric acid, acetic acid acidification ~100 mol% Mannich o, e5ppm *All samples were nearly 100% aminomethylated, 2.7.1.0.0.7 and 0. A series of low molecular weight polyacrylamide polymers having an intrinsic viscosity of 4 was prepared using the procedure of Example 1. treatment with stoichiometric amounts of dimethylamine and formaldehyde according to ~100 % aminomethylated product was formed. For example, take a portion of each of the four low Mannich samples. Following the general procedure specified for aliquot D of 1, further treatment with acetic acid and sulfuric acid Acid denaturation with the basic counterpart of each low ■ substance, thereby forming acid Mannich products. The counterpart was obtained.

上記試料及びポリエチレンイミン(PEI)対照の各々を、水にセルロース繊維 や他の添加剤を分散させてなる、箱用板紙形成に使用しつる如きベーパーストッ クを用いることによって排水速度に関しテストした。使用手順は次の如くである : 1、大型ビーカー内のベーパーストック4氾に成る量の凝集剤ポリマーを分散さ せ、均一になるまで混合し;2、一端を真空源に連結させたフィルター片を、面 を下にしてベーパーストックに入れ、凝集剤が沈降しないよう原註を静かに上下 移動させた。このプロセスを合計20秒間続行し; 3.20秒間の真空濾過後、フィルター片をビーカーから取り出し、面を上にし てリングスタンドに載せ、10秒間真空に保持した。次いで、真空を除き;そし て、 4.30秒間濾過収集した水の量を測定した。Each of the above samples and the polyethyleneimine (PEI) control was added to the cellulose fibers in water. Vine-like vapor stock used in the formation of boxboard, containing dispersed liquids and other additives. The drainage rate was tested by using The usage procedure is as follows : 1. Disperse an amount of flocculant polymer to fill 4 volumes of vapor stock in a large beaker. 2. Place the filter piece with one end connected to the vacuum source on the surface. Place it face down in the vapor stock and gently shake it up and down to prevent the flocculant from settling. Moved it. Continue this process for a total of 20 seconds; 3. After 20 seconds of vacuum filtration, remove the filter piece from the beaker and place it face up. It was placed on a ring stand and held under vacuum for 10 seconds. Then remove the vacuum; hand, 4. Measure the amount of water filtered and collected for 30 seconds.

この実験からのデータを表3に記録する。データは、酸マンニッヒ物質の各々が その標準塩基性マンニッヒ対応物に比べ、実質的に、より低いポリマー配合量で 、等しいか或はより高い排水速度を達成したことを示している。データはまた、 比較的低分子量の酸マンニッヒ物質(■0.3)が0.7j2b/トンの配合量 で、配合量1.01b/)ンのポリエチレンイミン対照に匹敵しつる結果をもた らしたことを示している。■2.7酸マンニッヒは僅か0.2j2b/トンの用 量で、より高い排水速度をさえもたらした。板紙製造におけるPEIはその低分 子量故にしばしば、用量を高めなければならない。Data from this experiment are recorded in Table 3. The data shows that each of the acid Mannich substances with substantially lower polymer loadings compared to its standard basic Mannich counterpart. , indicating that equal or higher drainage rates were achieved. The data also Compounding amount of relatively low molecular weight acid Mannich substance (■0.3) is 0.7j2b/ton The results were comparable to the polyethyleneimine control containing 1.01b/) of the compounded amount. It shows that the ■2.7 acid Mannich is only 0.2j2b/ton. volume even resulted in higher drainage rates. PEI in paperboard manufacturing is the lowest Because of the molecular weight, doses often have to be increased.

表3は、この制約が、本発明に従って製造した酸マンニッヒポリマーを用いると き存在しないことを例示している。また、凝集剤ポリマーの分子量が排水現象に おいて有意な役割を演じることは十分に理解される。この効果は、表3中、酸マ ンニッヒの分子量が高まるにつれ所要ポリマーが減少したことで理解できる。Table 3 shows that this constraint is achieved using acid Mannich polymers made according to the present invention. This example shows that there is no such thing. In addition, the molecular weight of the flocculant polymer may contribute to the drainage phenomenon. It is well understood that this plays a significant role in This effect is shown in Table 3. This can be understood by the fact that as the molecular weight of the polymer increases, the amount of polymer required decreases.

1−ユ 板紙排水 マンニッヒ(IV O,4) 3.2 122酸マンニツヒ(IV O,3)  0.7 122マンニツヒ(IV O,7) 3.1 122酸マンニツヒ(I V O,7) 0.5 130マンニツヒ(IV 1.0> 3.0122酸マ ンニツヒ(IV 1.0) 0.4 128マンニツヒ(IV 2.71 3. 0 122酸マンニツヒ(IV 2.7) 0.2 134すべてのマンニッヒ 凝集剤は〜100%のアミノメチル化物、rV=極限粘度。1-yu paperboard drainage Mannich (IV O, 4) 3.2 Mannich 122 acid (IV O, 3) 0.7 Mannitz 122 acid (IV O,7) 3.1 Mannits 122 acid (I V O, 7) 0.5 130 Mannitz (IV 1.0 > 3.0122 acid Mannitshi (IV 1.0) 0.4 128 Mannitshi (IV 2.71 3. 0 122 acid Mannich (IV 2.7) 0.2 134 all Mannich Flocculant is ~100% aminomethylated, rV = limiting viscosity.

伝−一丘 A)例1の一般的手順に従い、12の極限粘度(IV12)を有するポリアクリ ルアミドの水溶液を、該ポリマー上のアクリルアミド基30%と反応させるのに 十分なジメチルアミン及びホルムアルデヒドでアミノメチル化させた。Legend - One Hill A) Polyacrylic having an intrinsic viscosity of 12 (IV12) according to the general procedure of Example 1. for reacting an aqueous solution of acrylamide with 30% of the acrylamide groups on the polymer. Aminomethylation was carried out with sufficient dimethylamine and formaldehyde.

得られた30モル%マンニッヒ物質のアリコート三つを、例1のアリコートA、 B及びDと同じ態様で酸により迅速に陽子付与して、i)硫酸だけで(すなわち 有機酸なしで)pH3に調節したマンニッヒポリマー、ii)塩酸で(有機酸な しで)pH3に調節したマンニッヒポリマー、及び1ii)ポリマーに化学量論 的量の酢酸を迅速に添加した後鉱酸すなわち硫酸の迅速な添加によりpH3に調 節した酸°マンニッヒポリマーを形成した。得られた酸マンニッヒ濃厚物は約3 .2%の固形分を有した。Three aliquots of the resulting 30 mol% Mannich material were divided into three aliquots: aliquot A from Example 1; With rapid protonation by acid in the same manner as B and D, i) sulfuric acid alone (i.e. Mannich polymer adjusted to pH 3 (without organic acid); ii) with hydrochloric acid (without organic acid); ii) a Mannich polymer adjusted to pH 3; and ii) a stoichiometry of the polymer. After the rapid addition of a suitable amount of acetic acid, the pH was adjusted to 3 by rapid addition of mineral acid, i.e. sulfuric acid. A bound acid ° Mannich polymer was formed. The resulting acid Mannich concentrate is approximately 3 .. It had a solids content of 2%.

上記濃厚物の希溶液は、15.6gの濃厚物を水で100mj2に希釈すること により形成した。12の極限粘度及び4%の固形分を有するが、しかし約90% の有効アクリルアミド基をアミノメチル化させた慣用塩基性マンニッヒ濃厚物( ダイアチック4390)を対照として用いた。テストに先立ち対照ポリマー溶液 12.5gを水で100mI2に希釈した。For the dilute solution of the above concentrate, dilute 15.6g of the concentrate with water to 100mj2. It was formed by with an intrinsic viscosity of 12 and a solids content of 4%, but about 90% Conventional basic Mannich concentrates with aminomethylated available acrylamide groups ( Diatic 4390) was used as a control. Control polymer solution prior to testing 12.5g was diluted with water to 100ml2.

上記試料の各々を同じ都市廃水試料に添加した。かかる廃水はしばしば高い電荷 要求量を有し、高められた電荷密度を要求する凝集剤を慣例上必要とする。Each of the above samples was added to the same municipal wastewater sample. Such wastewater often has a high electrical charge Flocculants with required amounts and requiring increased charge densities are conventionally required.

B)試料凝集剤物質の性能は、凝集剤処理した試料を濾過し、一定の時間間隔で 、フィルターを通過する水の容量を測定することにより評価した。テストの手順 に従い、マンニッヒ濃厚物から調製した希ポリマー溶液10mj2を、一連の5 00m1混合シリンダー内の廃水250 m 12試料に添加し、均一になるま で攪拌した。処理した試料の各々をブフナー濾斗に注ぎ、30秒間排水させた。B) The performance of the sample flocculant material is determined by filtering the flocculant-treated sample at regular time intervals. , evaluated by measuring the volume of water passing through the filter. Test procedure According to the method, 10 mj2 of the dilute polymer solution prepared from Mannich concentrate was Add to 250 m of wastewater in a 00 m1 mixing cylinder and mix until homogeneous. It was stirred with Each treated sample was poured into a Buchner funnel and allowed to drain for 30 seconds.

テストから得たデータを表4に要約する。The data obtained from the tests are summarized in Table 4.

図1は、表4に記載した性能データの例示的グラフである。カーブはすべて、活 性ポリマーのレベルが上昇するとき排水速度が上昇し、初期電荷密度が低いにも かかわらず3種の30%酸マンニッヒポリマー(カーブA〜C)が90%標準マ ンニッヒポリマー(カーブD)より性能が優れていることを示している。データ はまた、有機酸/鉱酸組合せ物(カーブA)がテストした他の系のどれよりも性 能が優れており、他のマンニッヒ凝集剤と同じ排水速度を達成するのに必要な凝 集剤が実質的に、より少なく、しかも絶対排水速度が最も高いことを示している 。FIG. 1 is an exemplary graph of the performance data listed in Table 4. All curves are active The drainage rate increases when the level of reactive polymer increases, even though the initial charge density is low. Regardless of the three 30% acid Mannich polymers (curves A to C), the 90% standard polymer This shows that the performance is superior to that of the Nich polymer (Curve D). data also showed that the organic/mineral acid combination (curve A) was more sensitive than any of the other systems tested. The coagulant required to achieve the same drainage rates as other Mannich flocculants shows substantially less collection agent and the highest absolute drainage rate. .

底−4゜ 本 排水固形分1トン当りの凝集剤、nbとして表わされるポリマー活性物;  凝集剤はすべて12の極限粘度を有した。Bottom -4° Polymer active expressed as flocculant, nb per ton of wastewater solids; All flocculants had an intrinsic viscosity of 12.

**ダイアチック4390、イリノイ州バタビア所在のダイアテックポリマーズ 。**Diatic 4390, Diatec Polymers, Batavia, Illinois .

別個の反応フラスコ八つに、12の極限粘度(IV12)を有するポリアクリル アミドの水溶液を入れた。Polyacrylic with an intrinsic viscosity of 12 (IV12) was added to eight separate reaction flasks. An aqueous solution of amide was added.

反応フラスコの各々に、10%、20%、30%、40%、50%、70%、9 0%及び100%のアミノメチル化マンニッヒ凝集剤を形成するのに十分量のジ メチルアミン及びホルムアルデヒドを添加した。10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 70%, 9 Sufficient amount of diaminomethylated Mannich flocculant to form 0% and 100% aminomethylated Mannich flocculant. Methylamine and formaldehyde were added.

20%、30%及び50%のアミノメチル化物並びに10%及び70%のアミノ メチル化物の一部分を、例1、アリコートDの一般手順に従って更に処理した。20%, 30% and 50% aminomethylated and 10% and 70% amino A portion of the methylated product was further processed according to the general procedure of Example 1, Aliquot D.

上記のマンニッヒポリマーの一部分を用いて都市廃水を処理し、例4のバートB に記載した濾過手順に従い排水速度を測定した。処理の結果を表5に示し、また 図2にグラフで示す。A portion of the Mannich polymer described above was used to treat municipal wastewater and Drainage rates were measured following the filtration procedure described in . The results of the processing are shown in Table 5, and This is shown graphically in Figure 2.

データは、この廃水系を処理するのに、酸性化した、30%アミノメチル化マン ニッヒ凝集剤が慣用の、90%アミノメチル化標準マンニッヒより優れたことを 例示している。データはまた、過剰電荷密度を有するマンニッヒポリマーを用い ることによって廃水の電荷要求量を越える結果、酸性化マンニッヒポリマー及び 標準マンニッヒポリマーを用いた凝集剤組成物の性能が低下した事実を例示して いる。The data indicate that acidified, 30% aminomethylated manganese was used to treat this wastewater system. The Nich flocculant was superior to the conventional 90% aminomethylated standard Mannich. Illustrated. The data also show that using Mannich polymers with excess charge density As a result, acidified Mannich polymers and Illustrating the fact that the performance of flocculant compositions using standard Mannich polymers was reduced. There is.

表−一旦 90S 120 100S to。table - once 90S 120 100S to.

*S=標準(非酸性化マンニッヒ); A=酢酸/硫酸による酸性化マンニッヒ;すべてのポリマーの!■は12であっ た。*S = standard (non-acidified Mannich); A = Mannich acidification with acetic acid/sulfuric acid; of all polymers! ■ is 12 Ta.

乳−玉 A)例4のバートBの手順に従い、12の■及び約40%の、アミノメチル化し た有効アクリルアミド基を有する慣用の塩基性マンニッヒ凝集剤を、廃水固形分 1トン当り三つの異なるレベルのポリマー固形分で使用して米国中西部の都市廃 水を処理した。結果は下記の如(であった: B)同じマンニッヒポリマーを、その第三アミノメチル含量に化学量論上等しい 量の酢酸で迅速に酸性化し、次いでpHを3.0〜3.5に調節するのに十分な 硫酸で処理した。milk-balls A) 12 ■ and about 40% aminomethylated according to Bart B's procedure in Example 4. A conventional basic Mannich flocculant with effective acrylamide groups was added to the wastewater solids content. Municipal waste in the Midwest using three different levels of polymer solids per ton. Treated the water. The results were as follows: B) the same Mannich polymer with stoichiometry equal to its tertiary aminomethyl content. acidify quickly with acetic acid, then add enough to adjust the pH to 3.0-3.5. Treated with sulfuric acid.

例4のバートBの手順に従い、酸性化ポリマーを四つの異なるレベルで用いて同 じ米国中西部の都市廃水を処理し、下記結果を得た: 4.60 100 5.20 110 5.80 127 C)ここでも例4のバートBの手順に従い、12のIV及び約50%の、アミノ メチル化した有効アクリルアミド基を有する慣用の塩基性マンニッヒ凝集剤を用 いて、本例のバートAで使用したと同じ都市廃水を処理した。結果は下記の如( であったニ ア 90 D)同じマンニッヒポリマーを、その第三アミノメチル含量に化学量論上等しい 量の酢酸で迅速に酸性化し、次いでpHを3.0〜3,5に調節するのに十分な 硫酸で処理した。Following Bart B's procedure in Example 4, the same procedure was performed using four different levels of acidified polymer. We treated urban wastewater in the Midwest of the United States and obtained the following results: 4.60 100 5.20 110 5.80 127 C) Again following Bart B's procedure in Example 4, 12 IV and about 50% of the amino Using a conventional basic Mannich flocculant with methylated active acrylamide groups, The same municipal wastewater used in Bart A in this example was treated. The result is as below ( It was A 90 D) the same Mannich polymer with stoichiometry equal to its tertiary aminomethyl content. acidify quickly with a quantity of acetic acid, then add enough to adjust the pH to between 3.0 and 3.5. Treated with sulfuric acid.

例4のバートBの手順に従い、酸性化ポリマーを四つの異なるレベルで用いて同 じ都市廃水を処理し、下記結果を得た: これらのテストの結果を図3に示す、データは、2種の酸マンニッヒポリマーが それらの標準塩基性マンニッヒ対応物より性能が優れたことを示している。Following Bart B's procedure in Example 4, the same procedure was performed using four different levels of acidified polymer. The same urban wastewater was treated and the following results were obtained: The results of these tests are shown in Figure 3; the data shows that the two acid Mannich polymers They show superior performance over their standard basic Mannich counterparts.

排水速度(st/ 30秒) 国際調査報告Drainage speed (st/30 seconds) international search report

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)下記成分A)〜C)を急速混合して含む水性且つ酸性の凝集剤濃厚物; A)(1)ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド及びアクリルアミドとメ タクリルアミドのコポリマーからなる群から選ばれるポリマーと、 (2)第2アミンと、 (3)ホルムアルデヒドと をマンニッヒ反応して形成した第3アミノアルキル基を含有する生成物少なくと も1重量%、 B)凝集剤濃厚物のpHを約4.5未満に調節するのに十分な量の鉱酸、及び C)水。 (2)下記成分A)〜C)を含む水性且つ酸性の凝集剤濃厚物; A)(1)ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド並びにアクリルアミドと メタクリルアミドのコポリマーからなる群から選ばれるポリマーと、 (2)第2アミンと、 (3)ホルムアルデヒドと をマンニッヒ反応して形成された第3アミノアルキル基を含む生成物の少なくと も1重量%、 B)(1)マンニッヒ反応生成物中の第3アミノアルキル基と実質的に化学量論 的に当量の有機酸と、(2)上記凝集剤濃厚物のpHを約4.5未満に調節する のに十分な量の鉱酸と を含む酸成分、ここに、上記酸成分と上記第3アミノアルキル基含有生成物とは 急速混合されている、C)水。 (3)更に下記式の化合物を含む請求項1または2の凝集剤濃厚物; RMまたはR2M (式中、Rはメチル、エチル、プロピルまたはブチルであり、Mはスルフェート 、スルフィット、クロリド、ブロミド、ヨージド、ニトレート、ニトリット及び カーボネートからなる群から選ばれる)。 (4)上記化合物がマンニッヒ生成物中の第3アミノメチル基の0.1当量未満 で含まれる請求項3の凝集剤濃厚物。 (5)上記第3アミノアルキル基含有生成物が上記濃厚物の2〜20重量%から 成る請求項1または2の凝集剤濃厚物。 (6)上記有機酸が酢酸から成る請求項2の濃厚物。 (7)上記鉱酸が硫酸及び塩酸から成る群から選ばれる請求項1または2の凝集 剤濃厚物。 (8)上記濃厚物中の第3アミノアルキル基の量が上記ポリマー上のアクリルア ミド基の10%〜100%から成る請求項1または2の凝集剤濃厚物。 (9)アクリルアミド基含有ポリマーが約0.1〜約19の極限粘度を有する請 求項1または2の凝集剤濃厚物。 (10)下記工程を含む水性且つ酸性の凝集剤濃厚物を形成する方法; A)(1)ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド及びアクリルアミドとメ タクリルアミドのコポリマーからなる群から選ばれるポリマーと、 (2)第2アミンと、 (3)ホルムアルデヒドと の反応によって形成された水溶性マンニッヒポリマーを少なくとも1%を含む水 溶液を形成する工程、B)マンニッヒ反応生成物中の第3アミノアルキル基と実 質的に化学量論的に当量の有機酸を上記水溶液に急速に添加する工程、及び C)鉱酸を上記濃厚物に急速に添加することにより上記凝集剤濃厚物のpHを約 4.5未満のpHに調節する工程。 (11)a)ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド及びアクリルアミドと メタクリルアミドとのコポリマーからなる群から選ばれるポリマーと、 b)第2アミンと、 c)ホルムアルデヒドと の反応によって製造した第3アミノアルキル基含有水性マンニッヒポリマー凝集 剤の可逆化を減じる方法であって、 上記マンニッヒポリマー凝集剤のpHを、酸性成分を急速に添加することによっ て、4.5未満に調節することを含む上記方法。 (12)a)ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド及びアクリルアミドと メタクリルアミドとのコポリマーからなる群から選ばれるポリマーと b)第2アミンと、 c)ホルムアルデヒドと の反応によって製造した第3アミノアルキル基含有水性マンニッヒポリマー凝集 剤の反応性を増加する方法であって、 上記マンニッヒポリマー凝集剤のpHを、酸性成分を急速に添加することによっ て、4.5未満に調節することを含む上記方法。 (13)a)高pH材料、b)高アルキル度を有する材料、c)高割合の揮発物 を有する材料及びd)高割合の好気的分解スラッジを有する材料からなる群から 選ばれる少なくとも一種の汚染物を有する水を処理するためにアミノメチル化し たポリアクリルアミドを用いる方法であって、上記マンニッヒポリマー凝集剤の pHを、酸成分を急速に添加することによって、4.5未満に調節することを含 む上記方法。 (14)酸成分が、 i)上記マンニッヒポリマー中の第3アミノアルキル基と実質的に化学量論的に 当量の有機酸とii)上記有機酸と組み合わせて上記凝集剤のpHを4.5未満 に調整するのに十分な量の鉱酸と を含む請求項11、12または13の方法。 (15)上記マンニッヒポリマーが、上記水溶液の約2%〜約20%から成る請 求項10〜14のいずれか一項の方法。[Claims] (1) An aqueous and acidic flocculant concentrate comprising rapidly mixed components A) to C) below; A) (1) Polyacrylamide, polymethacrylamide and acrylamide a polymer selected from the group consisting of copolymers of tacrylamide; (2) a secondary amine; (3) Formaldehyde and A product containing a tertiary aminoalkyl group formed by the Mannich reaction of at least 1% by weight, B) a mineral acid in an amount sufficient to adjust the pH of the flocculant concentrate to less than about 4.5; C) water. (2) an aqueous and acidic flocculant concentrate comprising the following components A) to C); A) (1) Polyacrylamide, polymethacrylamide and acrylamide a polymer selected from the group consisting of copolymers of methacrylamide; (2) a secondary amine; (3) Formaldehyde and At least one of the products containing a tertiary aminoalkyl group formed by the Mannich reaction of 1% by weight, B) Substantially stoichiometric with the tertiary aminoalkyl group in the Mannich reaction product (1) (2) adjusting the pH of the flocculant concentrate to less than about 4.5; with a sufficient amount of mineral acid to wherein the acid component and the tertiary aminoalkyl group-containing product are C) Water that is rapidly mixed. (3) The flocculant concentrate according to claim 1 or 2, further comprising a compound of the following formula; RM or R2M (wherein R is methyl, ethyl, propyl or butyl, M is sulfate , sulfite, chloride, bromide, iodide, nitrate, nitrite and (selected from the group consisting of carbonates). (4) the above compound is less than 0.1 equivalent of the tertiary aminomethyl group in the Mannich product; The flocculant concentrate of claim 3 comprising: (5) The tertiary aminoalkyl group-containing product is from 2 to 20% by weight of the concentrate. A flocculant concentrate according to claim 1 or 2, comprising: (6) The concentrate of claim 2, wherein said organic acid comprises acetic acid. (7) The agglomerate according to claim 1 or 2, wherein the mineral acid is selected from the group consisting of sulfuric acid and hydrochloric acid. drug concentrate. (8) The amount of tertiary aminoalkyl groups in the concentrate is 3. A flocculant concentrate according to claim 1 or 2 consisting of 10% to 100% of mido groups. (9) The acrylamide group-containing polymer has an intrinsic viscosity of about 0.1 to about 19. A flocculant concentrate according to claim 1 or 2. (10) A method of forming an aqueous and acidic flocculant concentrate comprising the steps of: A) (1) Polyacrylamide, polymethacrylamide and acrylamide a polymer selected from the group consisting of copolymers of tacrylamide; (2) a secondary amine; (3) Formaldehyde and water containing at least 1% of a water-soluble Mannich polymer formed by the reaction of forming a solution; B) dissolving the tertiary aminoalkyl groups in the Mannich reaction product; rapidly adding a qualitatively stoichiometric equivalent of an organic acid to said aqueous solution; C) Raise the pH of the flocculant concentrate to about Adjusting the pH to less than 4.5. (11)a) Polyacrylamide, polymethacrylamide and acrylamide a polymer selected from the group consisting of copolymers with methacrylamide; b) a secondary amine; c) formaldehyde and Aqueous Mannich polymer agglomerates containing tertiary aminoalkyl groups prepared by the reaction of 1. A method of reducing reversibility of an agent, the method comprising: The pH of the above Mannich polymer flocculant can be adjusted by rapidly adding an acidic component. The method described above, comprising adjusting the temperature to be less than 4.5. (12)a) Polyacrylamide, polymethacrylamide and acrylamide a polymer selected from the group consisting of copolymers with methacrylamide; b) a secondary amine; c) formaldehyde and Aqueous Mannich polymer agglomerates containing tertiary aminoalkyl groups prepared by the reaction of 1. A method of increasing the reactivity of an agent, the method comprising: The pH of the above Mannich polymer flocculant can be adjusted by rapidly adding an acidic component. The method described above, comprising adjusting the temperature to be less than 4.5. (13) a) high pH material, b) material with high degree of alkylation, c) high proportion of volatiles and d) materials with a high proportion of aerobically decomposed sludge. aminomethylated to treat water containing at least one selected contaminant. A method using polyacrylamide, which uses the above Mannich polymer flocculant. adjusting the pH to less than 4.5 by rapidly adding an acid component. The above method. (14) The acid component is i) substantially stoichiometrically with the tertiary aminoalkyl group in the Mannich polymer; equivalent amount of organic acid and ii) the pH of the flocculant in combination with the organic acid is less than 4.5. with a sufficient amount of mineral acid to adjust the 14. The method of claim 11, 12 or 13, comprising: (15) The Mannich polymer comprises about 2% to about 20% of the aqueous solution. 15. The method according to any one of claims 10 to 14.
JP2510226A 1989-06-30 1990-06-28 Protonated Mannich polymer Pending JPH04501823A (en)

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